多細(xì)胞生物個體是通過細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化形成的，人體200余種細(xì)胞是由受精卵分裂產(chǎn)生的細(xì)胞生長增殖而來的。不同的細(xì)胞具有不同的功能。在個體發(fā)育中，細(xì)胞后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生差異的過程即為細(xì)胞分化(cell differentiation)。細(xì)胞分化被穩(wěn)定的高度精密的程序控制調(diào)控著，即分化是細(xì)胞命運決定過程中基因循序差異表達(dá)的結(jié)果。
在許多情況下，一個細(xì)胞分化前，就有了一個預(yù)先保證細(xì)胞怎樣分化的時期，這個時期確定了細(xì)胞分化的方向，這一階段統(tǒng)稱細(xì)胞決定(cell determination)。一旦細(xì)胞決定后，特定類型分化能力是穩(wěn)定的，可遺傳的。這種穩(wěn)定性和遺傳性不受多代增殖的影響。
受精卵具有分化除各種組織的潛能并建成完整的個體。細(xì)胞含有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能稱為全能性(totipotency)。 當(dāng)胚胎進(jìn)一步發(fā)育，有的細(xì)胞具有分化出多種組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力，細(xì)胞的這種發(fā)育潛能稱為多能性（pluripotency）。在成體中，有些干細(xì)胞雖能分化出幾種細(xì)胞，如多能造血干細(xì)胞可分化出紅細(xì)胞、白細(xì)胞等，卻不能分化出造血系統(tǒng)以外的其他細(xì)胞；有的干細(xì)胞只能分化出一種細(xì)胞，細(xì)胞的這種分化潛能稱為單能性（monopotency）。可以說，在發(fā)育過程中細(xì)胞分化的潛能逐漸變小。 細(xì)胞核控制著遺傳信息，而細(xì)胞質(zhì)對細(xì)胞核有重要作用。細(xì)胞核控制著遺傳信息，而細(xì)胞質(zhì)對細(xì)胞核有重要作用。
在已分化的組織中均有特異性蛋白質(zhì)合成。在器官發(fā)生過程中，特異性蛋白質(zhì)合成不斷增加。由于在組織分化中有些基因被激活，有些則被抑制，從而又出現(xiàn)某種特異性蛋白。某種特異細(xì)胞類型的發(fā)育和組織特異性蛋白質(zhì)合成的起始與不同胚層細(xì)胞的相互作用有密切關(guān)系，這種相互作用表現(xiàn)為一部分細(xì)胞對其鄰近的另一部分細(xì)胞產(chǎn)生影響，并決定其分化方向稱作胚胎誘導(dǎo)（embryonic induction），一般發(fā)生在內(nèi)胚層和中胚層或外胚層之間。胚胎誘導(dǎo)分化可用實驗證實，但胚胎誘導(dǎo)機(jī)制本質(zhì)問題尚未搞清，只是通過離體實驗檢測發(fā)現(xiàn)堿性纖維細(xì)胞生長因子（bFGF)和活性素(active)具有較強(qiáng)的中胚層誘導(dǎo)活性，可能是中胚層誘導(dǎo)因子。